JP4968948B2 - レンズ鏡筒および撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズを保持するためのレンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒を有する撮影装置に関する。

記録媒体として、銀塩フィルを用いるフィルムカメラ、メモリを用いるデジタルカメラなどの撮像装置があり、また撮像装置の中には、複数の光学レンズを光軸方向に移動させて撮影倍率を変更するズームレンズが搭載されているものがある。

このズームレンズは、光学レンズをそれぞれ保持する複数のレンズ保持部材を備える。各レンズ保持部材のうち、対応するレンズ保持部材は、カムリングで光軸方向に移動されるとともに、当該移動の際の回転が直進規制筒により規制される。この構成により、対応するレンズ保持部材即ち光学レンズを指定された位置に直進移動させることができる。

近年、ズームレンズの高倍率化が益々要求され、それに伴いレンズ群の数が増加する、レンズ鏡筒の全長（または繰り出し長）が長くなるなど、レンズ鏡筒が大型化する傾向にある。また、カメラの薄型化が強く要求され、レンズ鏡筒の収納時におけるカメラの厚さを極力薄くすることが求められている。

上記カメラの薄型化のためには、レンズをそれぞれ保持する各レンズ保持部材の光軸方向の寸法を短くし、各レンズ保持部材を多段に配置して連結する構成が考えられる。

このような構成の場合、各レンズ保持部材を光軸方向に駆動させるために、カムフォロワがカム溝を追従する軌跡を適正に連結させ、各レンズ保持部材をそれぞれのレンズが互いに干渉しないように配置する必要がある。これにより、各レンズ保持部材の配置が制限される可能性がある。

また、ズームレンズにおいて、衝撃によるカム溝からのカムフォロワの脱落などを防止するために、カム溝に追従するカムフォロワをその裏側にある肉厚部位に配置し、撓まないようにする構成がある（特許文献１参照）。
特開２００１−３２４６６３

上述した、カムフォロワを肉厚部位に配置する構成の場合、レンズ保持部材に設けられているカムフォロワの光軸方向の位置が規制され、これが、レンズ保持部材の配置に対して障害となる。その結果、カメラの薄型化のための最適なカム溝の配置が困難になり、ひいてはカメラの薄型化の実現が難しくなる。

本発明の目的は、衝撃によるカム溝からのカムフォロワの脱落を防止することができるとともに、カメラの薄型化を図ることができるレンズを保持するためのレンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒を有する撮影装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のレンズ鏡筒は、内周面にカム溝が形成されているカム筒内に配置され、光学レンズと撮影のための機構を駆動する少なくとも１つの駆動手段とを保持する筒状のレンズ保持部材と、前記レンズ保持部材の外周部に所定の間隔をおいて設けられ、前記レンズ保持部材の前記カム溝と係合する複数のカムフォロワと、前記複数のカムフォロワがそれぞれ光軸方向と直交する方向へ撓むことを規制し、前記駆動手段を前記レンズ保持部材に保持するための保持部材を兼ねる撓み規制部材と、を備え、前記レンズ保持部材には、該レンズ保持部材の外周部から光軸方向に突出する複数の突出部が形成され、前記複数のカムフォロワは、それぞれ、対応する前記レンズ保持部材の突出部に設けられ、前記撓み規制部材は、前記レンズ保持部材の前記複数の突出部がそれぞれ前記光軸方向と直交する方向へ撓むことを規制することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の撮影装置は、上記レンズ鏡筒を備えることを特徴とする。

本発明によれば、衝撃によるカム溝からのカムフォロワの脱落を防止することができるとともに、カメラの薄型化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係るレンズ保持構造を有するデジタルカメラを正面側から見た斜視図である。図２は図１のデジタルカメラのレンズ鏡筒１００が繰り出された状態を示す斜視図である。

デジタルカメラ（撮像装置）は、図１に示すように、カメラ本体１７を備える。カメラ本体１７の正面には、ファインダ２２、補助光源２１、ストロボ２３およびレンズ鏡筒１００が配置されている。また、カメラ本体１７の上面には、レリーズボタン（シャッタボタン）１８、ズームボタン１９および電源ボタン２０が配置されている。

レンズ鏡筒１００は、非撮影時にはカメラ本体１７内に収納される沈胴タイプのものである。撮影時には、図２に示すように、レンズ鏡筒１００はカメラ本体１７から外部へ向けて繰り出され、撮影可能位置に停止される。レンズ鏡筒１００は、撮影倍率を光学的に変倍するズーム機構を有し、当該ズーム機構は、対応する光学レンズを、上記ズームボタン１９の操作により指定された倍率に対応する位置へ移動させる。

次に、上記レンズ鏡筒１００の構成について図３〜図５を参照しながら説明する。図３はレンズ鏡筒１００の分解斜視図である。図４は収納状態にある場合のレンズ鏡筒１００の断面図である。図５は撮影可能状態（繰り出された状態）にある場合のレンズ鏡筒１００の断面図である。

レンズ鏡筒１００は、図３に示すように、複数のレンズ保持部材１，２，５、複数の移動カム環３，８、直進規制筒４、直進規制部材６および案内筒７を備える。また、レンズ鏡筒１００は、図４および図５に示すように、固定カム環９、駆動環１０および固定筒１１を備える。

レンズ保持部材１は、光学レンズＬ１を保持する円筒状部材からなり、当該レンズ保持部材１には、ピン形状の複数のカムフォロワ１ａが設けられている（図５を参照）。レンズ保持部材２は、光学レンズＬ２を保持する円筒状部材からなり、当該レンズ保持部材２には、ピン形状の３つのカムフォロワ２ａが設けられている（図５を参照）。各カムフォロワ２ａは、レンズ保持部材２の外周に沿って２π／３（ｒａｄ）の角度間隔で配置されている。レンズ保持部材５は、防振レンズＬ５を保持する円筒状部材からなり、当該レンズ保持部材５には、複数のカムフォロワ５ａ，５ｂが一体に形成されている（図５および図６を参照）。

移動カム環３は、円筒状部材からなり、その外周面には、カムフォロワ１ａと係合する複数（３つ）のカム溝３ａが形成されている。また、移動カム環３の内周面には、カムフォロワ２ａと係合する複数（３つ）のカム溝３ｂ（図示せず）が形成されている。また、移動カム環３の内周面には、レンズ保持部材５の各カムフォロワ５ａ，５ｂと係合するカム溝３ｃ（図示せず）が形成されている。

直進規制筒４は、移動カム環３内に配置されており、移動カム環３は直進規制筒４の外周に沿って回転する。ここで、直進規制筒４は、直進規制部材６に設けられている直進規制部６ａによって光軸方向に直進移動するように案内されている。また、保持部材１は、直進規制筒４によって光軸方向に直進移動するように規制される。また、各レンズ保持部材２，５は、直進規制筒４によって光軸方向に直進移動するように規制される。即ち、レンズ保持部材１，２，５は、直進規制部材６により案内されながら、光軸方向に直進移動する。

案内筒７は、図４および図５に示すように、レンズ保持部材１の外周に配置されている。案内筒７は、移動カム環３とバヨネット結合されており、移動カム環３と略一体で光軸方向に沿って前後に移動可能に構成されている。案内筒７には、カムフォロワ７ａが設けられており、当該カムフォロワ７ａは、移動カム環８に設けられているカム溝８ａ（図示せず）と係合する。これにより、カムフォロワ７ａがカム溝８ａに追従し、案内筒７と移動カム環３は、略一体で光軸方向に前後に向けて移動する。また、案内筒７は、直進規制部材６に設けられている直進規制部６ｂに嵌合し、これにより、光軸方向に直進移動するように案内される（図３を参照）。

移動カム環８は、固定カム環９に設けられたカム溝９ａ（図示せず）に沿って光軸方向に移動可能に構成されている。また、移動カム環８は、固定カム環９の外周に配置されている駆動環１０から直接回転力を受けて固定カム環９のカム溝９ａ（図示せず）に沿って光軸方向に移動する。駆動環１０は、固定筒１１に保持されている。

次に、本実施の形態のレンズ保持部材５の詳細について図６〜図９を参照しながら説明する。図６は図３のレンズ保持部材５の詳細を示す正面図である。図７は図６のレンズ保持部材５の縦断面図である。図８は図６のレンズ保持部材５が移動カム環３に組み込まれている状態を示す縦断面図である。図９は図８の撓み規制１５を示す正面図である。

レンズ保持部材５には、図６に示すように、撮影者の手振れなどを打ち消す方向に移動可能な防振レンズＬ５が保持されている。レンズ保持部材５内には、シャッタ駆動部１３および絞り駆動部１４が収容されており、シャッタ駆動部１３および絞り駆動部１４は、防振レンズＬ５の上方の位置であってその光軸からほぼ同じ距離離れた位置に配置されている。また、防振レンズＬ５の下方位置には、２つの防振レンズ駆動部１６が配置されている。

また、レンズ保持部材５には、２つのカムフォロア５ａおよびカムフォロア５ｂが設けられている。レンズ保持部材５は、各カムフォロワ５ａ，５ｂが移動カム環３（カム筒）の内周面に形成されているカム溝３ｃ（図示せず）に係合するように、移動カム環３内（カム筒内）に配置されている。これにより、レンズ保持部材５は、移動カム環３の移動に連動して光軸方向に直進移動する。

各カムフォロア５ａ，５ｂは、レンズ保持部材５の外周部に沿って所定の角度間隔（例えば２π／３（ｒａｄ）の角度間隔）で配列されている。また、各カムフォロア５ａ，５ｂは、シャッタ駆動部１３、絞り駆動部１４および防振レンズ駆動部１６より外周側に位置し、かつ防振レンズＬ５の光軸方向後端より前方に位置するように配置されている（詳細は図７を参照）。このとき、カムフォロア５ｂは２つの防振レンズ駆動部１６の間に位置するように配置されている。

このように、３つのカムフォロワ５ａ，５ｂをそれぞれが所定の角度間隔で配置することにより、各駆動部１３，１４，１６の設置スペースを大きく確保することができる。

上記カムフォロア５ａ，５ｂに関して、カムフォロワ５ｂは、図７に示すように、レンズ保持部材５の外周部から光軸方向へ前方に向けて突出する突出部５ｃの先端部に形成されている。また、図示していないが、カムフォロワ５ａも同様に形成されている。このような構造のため、外部からの衝撃などが加わると、突出部５ｃは、光軸方向と直交する方向に防振レンズＬ５側に向けて撓み易い。即ち、各カムフォロワ５ａ，５ｂは、それぞれ、防振レンズＬ５側に向けて撓み易い。その結果、外部からの衝撃などが加わる場合、カムフォロワ５ａ，５ｂと移動カム環３のカム溝３ｃ（図示せず）の係合が外れ、カムフォロワ５ａ，５ｂが移動カム環３のカム溝３ｃから脱落する可能性が高くなる。

そこで、本実施の形態においては、図８および図９に示すように、各カムフォロワ５ａ，５ｂがそれぞれ形成された突出部５ｃの撓みを規制するための撓み規制板１５（撓み規制部材）が設けられている。撓み規制板１５には、凹状の複数の段部１５ａが形成されており、各段部１５ａは、それぞれ、対応する突出部５ｃ（カムフォロア５ａ，５ｂ）を受け入れる位置に配置されている。

各段部１５ａは、それぞれ、対応する突出部５ｃが所定の撓み量分撓んだ際に、その突出部５ｃが段部１５ａの底部に当接する深さを有する。上記所定の撓み量は、各突出部５ｃの弾性変形範囲内でかつカムフォロワ５ａ，５ｂが移動カム環３のカム溝３ｃから脱落しない範囲内の撓み量である。これにより、各突出部５ｃが撓んだ際にその撓み量が、カムフォロワ５ａ，５ｂが移動カム環３のカム溝３ｃから脱落しない範囲内に規制されることになる。

また、撓み規制板１５は、各駆動部１３，１４，１６をレンズ保持部材５に固定するための部材を兼ねており、余分な部品の削減を図ることができる。

このように、カムフォロワ５ａ，５ｂを防振レンズＬ５の光軸方向の前方位置に配置することによって、移動カム環３におけるズーム駆動に最適なカム溝３ｃの配置が可能になる。また、カムフォロア５ａ，５ｂが光軸方向の前方位置に配置されているので、図５に示すように、移動カム環３に対してレンズ保持部材５をより後方へ移動することが可能になり、最終的に移動カム環３の光軸方向の長さをさらに短くすることができる。

本実施の形態は、防振レンズＬ５を保持するレンズ保持部材５に光軸方向の前方に向けて突出する複数の突出部５ｃを設け、各突出部５ｃのそれぞれにカムフォロワ５ａ，５ｃを設けている。これによりカムフォロワ５ａ，５ｂは、防振レンズＬ５に対して光軸方向の前方に配置される。これに代えて、レンズ保持部材５に光軸方向の後方に向けて突出する複数の突出部を設け、各突出部のそれぞれにカムフォロワを設けることにより、各カムフォロワを防振レンズＬ５に対して光軸方向の後方に配置するようにしてもよい。この場合も、同様の効果を得ることができる。

次に、本実施の形態のデジタルカメラの内部構成について図１０を参照しながら説明する。図１０は図１のデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。

デジタルカメラは、図１０に示すように、制御部５０を有し、制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される。制御部５０には、バス４７を介して、レリーズボタン１８、操作ボタン群２６、ズームボタン１９、電源ボタン２０などの複数の操作ボタンが接続されている。制御部５０は、上記各操作ボタン１８〜２０，２６の操作に応じた信号に基づいて、バス４７を介して、ディスプレイ２５、メモリ４３、圧縮伸長回路４４、メモリカードドライブ４５、駆動回路４６を制御する。

駆動回路４６は、制御部５０からの制御信号に基づいて、防振レンズ駆動部１６、ズームモータ駆動部３４、フォーカスモータ駆動部３６、シャッタ駆動部１３、絞り駆動部１４をそれぞれ駆動するための駆動信号を生成する。また、駆動回路４６は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどからなる撮像素子４０、ストロボ２３をそれぞれ駆動するための駆動信号を生成する。

防振レンズ駆動部１６は、手ぶれなどによる画像のブレを補正する方向へ防振レンズＬ５を駆動する。ズームモータ駆動部３４は、ズームボタン１９の操作によって指定されたズーム倍率が得られるように、モータＭ１を駆動し、レンズ鏡筒１００の対応する光学レンズ（レンズ保持部材）を移動させる。フォーカスモータ駆動部３６は、レンズ鏡筒１００の焦点位置が合焦位置に到達するように、モータＭ２を駆動し、レンズ鏡筒１００の対応する光学レンズ（レンズ保持部材）を移動させる。シャッタ駆動部１３は、シャッタ３７を駆動する。絞り駆動部１４は、絞り３８を駆動する。

撮像素子４０は、レンズ鏡筒１００により捕らえた被写体像を光電変換し、その電気信号を画像信号として出力する。撮像素子４０から出力された画像信号は、アナログ信号処理部３９において所定の処理が施された後に、Ａ／Ｄ変換部４１により、デジタル信号に変換される。このデジタル信号は画像データとして出力され、当該画像データはデジタル信号処理部４２において所定の処理が施された後に、メモリ４３に記憶される。

メモリ４３に記憶された画像データは、圧縮伸長部４４により、ＪＰＥＧ、ＴＩＦＦなどの所定のフォーマットに従って圧縮された後に、メモリカードドライブ４５を介してメモリカード４８に記憶される。

また、メモリ４３に記憶された画像データ、またはメモリカード４８に記憶された画像データを圧縮伸長部４４によって伸長し、伸長した画像データを、バス４７を介してディスプレイ２５に表示させることができる。また、メモリ４３に記憶された画像データ、またはメモリカード４８に記憶された画像データを操作ボタン群２６内の対応する操作ボタンを操作することによって消去することができる。

本発明の一実施の形態に係るレンズ保持構造を有するデジタルカメラを正面側から見た斜視図である。 図１のデジタルカメラのレンズ鏡筒１００が繰り出された状態を示す斜視図である。 レンズ鏡筒１００の分解斜視図である。 収納状態にある場合のレンズ鏡筒１００の断面図である。 撮影可能状態にある場合のレンズ鏡筒１００の断面図である。 図３のレンズ保持部材５の詳細を示す正面図である。 図６のレンズ保持部材５の縦断面図である。 図６のレンズ保持部材５が移動カム環３に組み込まれている状態を示す縦断面図である。 図８の撓み規制板１５を示す正面図である。 図１のデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。

符号の説明

３ 移動カム環（カム筒）
５ レンズ保持部材
５ａ，５ｂ カムフォロワ
５ｃ カムフォロワ後端
１３ シャッタ駆動部
１４ 絞り駆動部
１５ 撓み規制板（撓み規制部材）
１５ａ 段部
１６ 防振レンズ駆動部
３７ シャッタ
３８ 絞り
Ｌ５ 防振レンズ（光学レンズ）

Claims (8)

1. 内周面にカム溝が形成されているカム筒内に配置され、光学レンズと撮影のための機構を駆動する少なくとも１つの駆動手段とを保持する筒状のレンズ保持部材と、
   前記レンズ保持部材の外周部に所定の間隔をおいて設けられ、前記レンズ保持部材の前記カム溝と係合する複数のカムフォロワと、
   前記複数のカムフォロワがそれぞれ光軸方向と直交する方向へ撓むことを規制し、前記駆動手段を前記レンズ保持部材に保持するための保持部材を兼ねる撓み規制部材と、を備え、
   前記レンズ保持部材には、該レンズ保持部材の外周部から光軸方向に突出する複数の突出部が形成され、
   前記複数のカムフォロワは、それぞれ、対応する前記レンズ保持部材の突出部に設けられ、
   前記撓み規制部材は、前記レンズ保持部材の前記複数の突出部がそれぞれ前記光軸方向と直交する方向へ撓むことを規制することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記撓み規制部材は、前記レンズ保持部材の前記複数の突出部がそれぞれ所定の撓み量で前記光軸方向と直交する方向に撓んだ際に、前記突出部のそれぞれと当接する部位を有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記所定の撓み量は、前記突出部の弾性変形範囲内でかつ前記カムフォロワが前記カム筒の前記カム溝から脱落しない範囲内の撓み量であることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記レンズ保持部材の前記複数の突出部は、前記レンズ保持部材の外周部から前記光軸方向に前方または後方に向けて突出することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記駆動手段は前記光学レンズと前記カムフォロワとの間に配置されることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記駆動手段は、シャッタを駆動するシャッタ駆動手段、絞りを駆動する駆動手段の少なともいずれか１つであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記レンズ保持部材に保持されている前記光学レンズは、防振レンズであり、前記駆動手段は、前記防振レンズを駆動するための駆動手段であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備えることを特徴とする撮影装置。

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